板式换热器的换热计算方法Word版

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(整理)板式换热器选型计算的方法及公式

(整理)板式换热器选型计算的方法及公式

板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷QQ=G.ρ.CP.Δt(2)求冷热流体进出口温度t2=t1+ Q /G .ρ .CP(3)冷热流体流量G= Q / ρ .CP .(t2-t1(4)求平均温度差ΔtmΔtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T1-t2)+(T2-t1)/2(5)选择板型若所有的板型选择完,则进行结果分析。

(6)由K值范围,计算板片数范围Nmin,NmaxNmin = Q/ Kmax .Δtm .F P .βNmax = Q/ Kmin .Δtm .F P .β(7)取板片数N(Nmin≤N≤Nmax )若N已达Nmax,做(5)。

(8)取N的流程组合形式,若组合形式取完则做(7)。

(9)求Re,NuRe = W .de / νNu =a1.Re a2.Pr a3(10)求a,K传热面积Fa = Nu .λ / deK= 1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F= Q /K .Δtm .β(11)由传热面积F求所需板片数NNNN= F/ Fp+ 2(12)若N<NN,做(8)。

(13)求压降ΔpEu = a4.Re a 5Δp = Eu .ρ.W 2.ф(14) 若Δp>Δ允,做(8);若Δp≤Δ允,记录结果,做(8)。

注: 1.(1)、(2)、(3)根据已知条件的情况进行计算。

2.当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T1-t2)+(T2-t1)/2 3.修正系数β一般0.7~0.9。

板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q=K△tmA,△tm=1/A∫A(t1-t2)dA中可知,平均温差△tm是传热的驱动力,对于各种流动形式,如能求出平均温差,即板面两侧流体间温差对面积的平均值,就能计算出换热器的传热量。

平均温差是一个较为直观的概念,也是评价板式换热器性能的一项重要指标。

1.1 对数平均温差的计算当换热器传热量为dQ,温度上升为dt时,则C=dQ/dt,将C定义为热容量,它表示单位时间通过单位面积交换的热量,即dQ=K(th-tc)dA=K△tdA,两种流体产生的温度变化分别为dth=-dQ/Ch,dtc=-dQ/Cc,d△t=d(th -tc)=dQ(1/Cc-1/Ch),则dA=[1/k(1/Cc-1/Ch)]·(d△t/△t),当从A=0积分至A=A0时,A0=[1/k(1/Cc-1/Ch)]·㏑[(tho-tci)/(thi-tco)],由于两种流体间交换的热量相等,即Q=Ch(thi-tho)=Cc (tco-tci),经简化后可知,Q=KA0{[(tho-tci)-(thi-tco)]/㏑[(tho -tci)/(thi-tco)]},若△t1=thi-tco,△t2=tho-tci,则Q=KA0[(△t1-△t2)/㏑(△t1/△t2)]=KA0△tm,式中的△tm=(△t1-△t2)/㏑(△t1/△t2)。

板式换热器的换热计算方法

板式换热器的换热计算方法

板式换热器的计算方法板式换热器的计算是一个比较复杂的过程,目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。

在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。

目前,越来越多的厂家采用计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。

以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法,该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。

以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的:•总传热量(单位:kW).•一次侧、二次侧的进出口温度•一次侧、二次侧的允许压力降•最高工作温度•最大工作压力如果已知传热介质的流量,比热容以及进出口的温度差,总传热量即可计算得出。

温度T1 = 热侧进口温度T2 = 热侧出口温度t1 = 冷侧进口温度t2= 冷侧出口温度热负荷热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,无热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为:(热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)在进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。

(1)无相变化传热过程式中Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W;m h,m c-----热、冷流体的质量流量,kg/s;C ph,C pc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K);T1,t1 ------热、冷流体的进口温度,K;T2,t2------热、冷流体的出口温度,K。

(2)有相变化传热过程两物流在换热过程中,其中一侧物流发生相变化,如蒸汽冷凝或液体沸腾,其热流量衡算式为:一侧有相变化两侧物流均发生相变化,如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程式中r,r1,r2--------物流相变热,J/kg;D,D1,D2--------相变物流量,kg/s。

对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。

对数平均温差(LMTD)对数平均温差是换热器传热的动力,对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程度.在某些特殊情况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差代替对数平均温差,介质在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算方式是不同的。

板式换热器计算及公式

板式换热器计算及公式
(9)求Re,Nu
Re=W.de / ν
Nu=a1.Rea2.Pra3
(10)求a,K传热面积F
a=Nu.λ / de
K=1/ 1/ah+1/ac+γc+γc+δ/λ0
F=Q/K.Δtm.β
(11)由传热面积F求所需板片数NN
NN=F/ Fp+2
(12)若N<NN,做(8)。
(13)求压降Δp
Eu= a4.Rea5
α
对流换热系数
W/ m2℃
f
单通道截面积
m2
ν
运动粘度
m2/s
λ
介质导热系数
W/ m℃
Δp
阻力损失
Mpa
Eu
Eu =Δp/ρ. W2
无量纲
Re
雷诺数Re=W.de /ν
无量纲
de
当量直径
m
Nu
Nu =de.α / γ
无量纲
Pr
普朗特数
λ0
板片导热系数
W/ m℃
t
板厚
m
β
修正系数
h、c
热、冷介质角标
γP
(5)选择板型
若所有的板型选择完,则进行结果分析。
(6)由K值范围,计算板片数范围Nmin,Nmax
Nmin=Q/Kmax.Δtm.F P.β
Nmax=Q/Kmin.Δtm.F P.β
(7)取板片数N(Nmin≤N≤Nmax)
若N已达Nmax,做(5)。
(8)取N的流程组合形式,若组合形式取完则做(7)。
Δp= Eu.ρ.W2.ф
(14)若Δp>Δ允,做(8);
若Δp≤Δ允,记录结果 ,做(8)。
注:1.(1)、(2)、(3)根据已知条件的情况进行计算。

板式换热器的计算方法

板式换热器的计算方法

板式换热器的计算方法一、换热面积的计算1.换热面积的计算公式:换热面积=换热量/换热系数其中,换热量为所需换热量,换热系数为换热器材料和传热介质的传热系数,需要通过实验或经验公式来确定。

2.单个换热板的换热面积的计算:单个换热板的换热面积=换热面积/换热板数量根据所需的换热面积和换热板的数量,可以得到单个换热板的换热面积。

二、传热系数的计算传热系数是指单位时间内单位面积上的换热量与温差之比,计算传热系数是为了确定换热器的换热效率。

1.平均传热系数的计算公式:平均传热系数=1/(1/内部传热系数+Σ(厚度/导热系数)+1/外部传热系数)其中,内部传热系数和外部传热系数可以通过换热器的材料和实验数据来确定,厚度和导热系数可以通过板式换热器的设计参数来确定。

2.内部传热系数的计算:内部传热系数=0.023*(流体的物性参数)^0.8*(流体的雷诺数)^0.8/(流体的普朗特数)^0.4内部传热系数与流体的物性参数、雷诺数和普朗特数有关,需要通过实验数据或经验公式来计算。

三、流体参数的计算流体参数主要包括流体的物性参数、雷诺数和普朗特数。

1.流体的物性参数的计算:流体的物性参数包括密度、粘度、比热容等,可以通过流体的温度、压力和化学成分来确定,也可以通过实验测定得到。

2.雷诺数的计算:雷诺数是流体流动的一种无量纲数,表示流体内部动力和惯性力的比值,计算公式为:雷诺数=流体的密度*流体的流速*物体的特征尺寸/流体的粘度可以通过流体的物性参数和流动条件来计算雷诺数。

3.普朗特数的计算:普朗特数是流体流动的一种无量纲数,表示动力和传热之间的比值,计算公式为:普朗特数=流体的动力粘度/流体的热传导系数可以通过流体的物性参数来计算普朗特数。

以上就是板式换热器的计算方法。

在实际应用中,需结合具体的工艺要求和换热条件来确定换热面积、传热系数和流体参数等计算参数,以确保换热器的工作效率和稳定性。

板式换热器换热面积计算公式(一)

板式换热器换热面积计算公式(一)

板式换热器换热面积计算公式(一)板式换热器换热面积计算公式1. 简介板式换热器是常用的换热设备,广泛应用于化工、能源和环保等领域。

在设计和选型过程中,计算换热面积是一个重要的环节。

本文将介绍板式换热器换热面积的计算公式,并通过举例解释说明。

2. 初级换热面积计算公式初级换热面积(A1)是指流体1与换热板之间的换热面积,其计算公式如下:A1 = G1 / (λ1 × ΔT1)其中, - A1:初级换热面积(m^2) - G1:流体1的质量流量(kg/s) - λ1:流体1的平均传热系数(W/(m^2·K)) - ΔT1:流体1的温度差(K)3. 次级换热面积计算公式次级换热面积(A2)是指流体2与换热板之间的换热面积,其计算公式如下:A2 = G2 / (λ2 × ΔT2)其中, - A2:次级换热面积(m^2) - G2:流体2的质量流量(kg/s) - λ2:流体2的平均传热系数(W/(m^2·K)) - ΔT2:流体2的温度差(K)4. 总换热面积计算公式总换热面积(A)是指流体1和流体2在换热板之间的总换热面积,其计算公式如下:A = A1 + A25. 举例说明假设某板式换热器中,流体1的质量流量为10 kg/s,流体1的平均传热系数为500 W/(m^2·K),流体1的温度差为50 K;流体2的质量流量为8 kg/s,流体2的平均传热系数为600 W/(m^2·K),流体2的温度差为40 K。

根据上述数据,可以分别计算初级换热面积和次级换热面积:•初级换热面积(A1)的计算:A1 = 10 / (500 × 50) = m^2•次级换热面积(A2)的计算:A2 = 8 / (600 × 40) = m^2最后,根据总换热面积的计算公式,可以得到总换热面积(A):A = + = m^2因此,该板式换热器的总换热面积为平方米。

板式换热器选型计算的方法与公式

板式换热器选型计算的方法与公式

板式换热器选型计算的方法与公式(总10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷QQ=G.ρ.CP.Δt?(2)求冷热流体进出口温度t2=t1+?Q /G .ρ .CP(3)冷热流体流量G=?Q / ρ .CP .(t2-t1(4)求平均温度差ΔtmΔtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T1-t2)+(T2-t1)/2 ?(5)选择板型若所有的板型选择完,则进行结果分析。

(6)由K值范围,计算板片数范围Nmin,NmaxNmin =?Q / Kmax .Δtm .F P .βNmax =?Q / Kmin .Δtm .F P .β?(7)取板片数N(Nmin≤N≤Nmax )若N已达Nmax,做(5)。

(8)取N的流程组合形式,若组合形式取完则做(7)。

(9)求Re,NuRe = W .de/ νNu =a1.Re a2.Pr a3?(10)求a,K传热面积Fa = Nu .λ/ deK=?1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F=?Q /K .Δtm .β?(11)由传热面积F求所需板片数NNNN= F/ Fp+ 2?(12)若N<NN,做(8)。

(13)求压降ΔpEu = a4.Re a5Δp = Eu .ρ.W2 .ф??(14) 若Δp>Δ允,做(8);若Δp≤Δ允,记录结果,做(8)。

?注: 1.(1)、(2)、(3)根据已知条件的情况进行计算。

?2.当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T1-t2)+(T2-t1)/2 ?3.修正系数β一般~。

板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q=K△tmA,△tm=1/A∫A(t1-t2)dA中可知,平均温差△tm 是传热的驱动力,对于各种流动形式,如能求出平均温差,即板面两侧流体间温差对面积的平均值,就能计算出换热器的传热量。

板式换热器换热计算所使用到的公式和常用参数

板式换热器换热计算所使用到的公式和常用参数

板式换热器换热计算所使用到的公式和常用参数
1、换热的热平衡公式:
热介质质量* 热介质比热*(热介质进口温度- 热介质出口温度)
=冷介质质量* 冷介质比热*(冷介质出口温度- 冷介质进口温度)
其中,质量单位是kg,温度单位是℃,比热单位是KJ/(㎏*℃)
常用的物质的比热:C油= 2.2KJ/(㎏*℃) C水= 4.18KJ/(㎏*℃)
C脂肪酸= 2.8KJ/(㎏*℃)
蒸汽的总热能:=(C水*△T+蒸发焓2257KJ)/kg
2、板式换热器的传热公式:
Q= A * K * LMTD
其中,Q=换热量,单位是W
K=传热系数,单位是W/m2℃
A=有效换热面积,单位是m2
LMTD=对数平均温差=((热介质进口温度-冷介质出口温度)-(热介质出口温
度- 冷介质进口温度))/ln((热介质进口温度-冷介质出口温度)/(热介质出口温度- 冷介质进口温度))
常用几种换热的传热系数参考值:
水冷却油时的换热系数是:0.62 W/m2℃
油冷却油时的换热系数是:0.50 W/m2℃
蒸汽加热油时的换热系数是:0.85 W/m2℃
3、流体管道压力损失计算公式:△P=(0.02*v2/d)*ρ*L
其中:△P--代表流体在管道中的压力损失,单位Pa
v---代表流体在管道中的流速,单位米/秒
d---代表流体流过的管道直径,单位米ρ--代表流体的密度,单位千克/米3 L---代表管道长度,单位米。

板式换热器的换热计算方法

板式换热器的换热计算方法

板式换热器的换热计算⽅法板式换热器的计算⽅法板式换热器的计算是⼀个⽐较复杂的过程,⽬前⽐较流⾏的⽅法是对数平均温差法和NTU法。

在计算机没有普及的时候,各个⼚家⼤多采⽤计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算⽅法。

⽬前,越来越多的⼚家采⽤计算机计算,这样,板式换热器的⼯艺计算变得快捷、⽅便、准确。

以下简要说明⽆相变时板式换热器的⼀般计算⽅法,该⽅法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算⽅法。

以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的:总传热量(单位:kW).⼀次侧、⼆次侧的进出⼝温度⼀次侧、⼆次侧的允许压⼒降最⾼⼯作温度最⼤⼯作压⼒如果已知传热介质的流量,⽐热容以及进出⼝的温度差,总传热量即可计算得出。

温度T1 = 热侧进⼝温度T2 = 热侧出⼝温度t1 = 冷侧进⼝温度t2= 冷侧出⼝温度热负荷热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,⽆热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为:(热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)在进⾏热衡算时,对有、⽆相变化的传热过程其表达式⼜有所区别。

(1)⽆相变化传热过程式中Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W;m h,m c-----热、冷流体的质量流量,kg/s;C ph,C pc------热、冷流体的⽐定压热容,kJ/(kg·K);T1,t1 ------热、冷流体的进⼝温度,K;T2,t2------热、冷流体的出⼝温度,K。

(2)有相变化传热过程两物流在换热过程中,其中⼀侧物流发⽣相变化,如蒸汽冷凝或液体沸腾,其热流量衡算式为:⼀侧有相变化两侧物流均发⽣相变化,如⼀侧冷凝另⼀侧沸腾的传热过程式中r,r1,r2--------物流相变热,J/kg;D,D1,D2--------相变物流量,kg/s。

对于过冷或过热物流发⽣相变时的热流量衡算,则应按以上⽅法分段进⾏加和计算。

对数平均温差(LMTD)对数平均温差是换热器传热的动⼒,对数平均温差的⼤⼩直接关系到换热器传热难易程度.在某些特殊情况下⽆法计算对数平均温差,此时⽤算术平均温差代替对数平均温差,介质在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算⽅式是不同的。

板式换热器计算

板式换热器计算

根据公式q=k·f·△TM,F=Q/K.ΔtmQ—热流(W)ΔTM对数平均温差(℃)F——传热面积(m*m)板型或波纹型应根据换热场合的实际需要确定。

对于流量大、允许压降小的情况,应选用低阻力的板式,否则应选用阻力大的板式。

根据流体压力和温度,确定可移动式或钎焊式。

为了避免板数过多,板间速度慢,换热系数低,对于较大的换热器,必须更加重视这一问题。

计算方法及公式(1)求热负荷QQ=G.ρ。

CP.Δt(2)计算冷热流体的进出口温度t2=t1+Q/G。

(3)冷热流体流动G=Q/ρ。

CP.(T2-t1)(4)计算平均温差ΔTMΔTM=(T1-T2)-(T2-T1)/in(T1-T2)/(T2-T1)或ΔTM=(T1-T2)+(T2-T1)/2(5)选择线路板类型如果选择了所有电路板类型,将分析结果。

(6)从K值的范围计算板数Nmin和nmax的范围Nmin=Q/Kmax.Δtm。

F P.βNmax=Q/Kmin。

Δtm。

F P.β根据不同厂家的产品性能曲线计算传热系数和压降。

性能曲线(标准相关性)通常来自产品性能测试。

对于缺乏性能试验的板形,也可以根据板形的特征几何尺寸,通过国际上的一些软件,利用参考尺寸法得到各判据之间的相关性。

扩展数据:原则:可拆卸板式换热器是由许多波纹薄板组成,这些波纹薄板以一定的间隔用垫片密封,并由框架和压紧螺钉重叠压缩。

板和垫片的四个角孔构成配液管和集液管。

同时,冷、热流体被合理分离,在每一块板两侧的流道中流动,并通过板进行热交换。

板式换热器的最佳设计计算是在已知温差比NTUE的条件下,合理确定其型号、工艺流程和换热面积,使ntup等于NTUE。

板式换热器广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、纺织、船舶、供热等行业。

可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、灭菌、余热回收等场合。

太阳能利用:参与太阳能集热器上乙二醇等防冻剂的热交换过程,达到利用太阳能的目的。

板式换热器计算

板式换热器计算

根据公式q = k·f·△TM,F = Q / K .ΔtmQ-热流(W)ΔTM-对数平均温差(℃)F-传热面积(m * m)板式或波纹式应根据换热场合的实际需要确定。

对于大流量,允许压降较小的情况,应选择阻力小的板型,否则应选择阻力大的板型。

根据流体压力和温度,确定可移动类型或钎焊类型的选择。

为了避免过多的板,板之间的低速度和低的热传递系数,对于较大的热交换器,必须更加注意这个问题。

计算方法和公式(1)求热负荷QQ = G.ρ.CP.Δt(2)求出冷热流体的进出口温度t2 = t1 + Q / G。

(3)冷热流体流量G = Q /ρ.CP。

(t2-t1)(4)计算平均温差ΔTMΔTM =(T1-T2)-(t2-t1)/ in(T1-T2)/(t2-t1)或ΔTM =(T1-T2)+(t2-t1)/ 2(5)选择板子类型如果选择了所有板类型,将对结果进行分析。

(6)从K值的范围计算板数Nmin,nmax的范围Nmin = Q / Kmax .Δtm .F P .βNmax = Q / Kmin .Δtm .F P .β传热系数和压降的计算是根据不同制造商的产品性能曲线得出的。

性能曲线(标准相关性)通常来自产品性能测试。

对于缺乏性能测试的板形,还可以通过参考尺寸方法根据板形的特征几何尺寸,通过一些国际通用软件采用来获得准则相关性。

扩展数据:原理:可拆卸的板式换热器由许多波纹状的薄板组成,这些薄板由垫片以一定的间隔密封,并由框架和压缩螺钉重叠并压缩。

板和垫圈的四个角孔形成了流体的分配管和收集管。

同时,冷,热流体被合理地分离以在每个板的两侧的流动通道中流动,并且通过板进行热交换。

板式换热器的最佳设计和计算是在已知温差比NTUE的条件下合理确定其型号,工艺流量和传热面积,使ntup等于NTUE。

板式换热器已广泛应用于冶金,矿山,石油,化工,电力,医药,食品,化纤,造纸,轻纺,船舶,供热等部门。

板换器的换热量是如何计算的

板换器的换热量是如何计算的

板换器的换热量是如何计算的?A=Q/K(Tr-△t)式中A为换热面积.Q为总换热量.K为导热系数,不同的材料导热系数不一样,相同的材料采用的介质不同其换热系数也不同,相同的材料如采用换热器的结构形式不同其K值选取也不同.由于题中未说明工艺条件,K值无法选取.Tr为较热介质的平均温度.△t为次热介质的平均温度.换热器的选型和计算板换的选型时一般有以下几个参数:1、功率,就是多少KW。

2、一次侧的进出口温度。

3、二次侧的进出口温度。

这五个参数有了以后就可以进行选型了。

另外有的厂家可能要一次侧和二次侧的流量,其实只要知道一次侧和二次侧的温度了就能算出流量来。

具体的应该参照GB151中的内容进行结构选型,并依据《化工原理》中有关传热学的公式进行计算。

实用空调供热设计,陆耀庆版,有详细选型过程,希望能帮到摘抄的一段,希望对楼主有帮助(手打公式,所以不太标准)板式换热器的计算方法板式换热器的计算是一个比较复杂的过程,目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU 法。

在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。

目前,越来越多的厂家采用计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。

以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法,该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。

以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的:总传热量(单位:kW).一次侧、二次侧的进出口温度一次侧、二次侧的允许压力降最高工作温度最大工作压力如果已知传热介质的流量,比热容以及进出口的温度差,总传热量即可计算得出。

温度T1 = 热侧进口温度T2 = 热侧出口温度t1 = 冷侧进口温度t2= 冷侧出口温度热负荷热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,无热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为:(热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)在进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。

板式换热器的换热计算方法

板式换热器的换热计算方法

板式换热器的换热计算方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1板式换热器的计算方法板式换热器的计算是一个比较复杂的过程,目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。

在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。

目前,越来越多的厂家采用计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。

以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法,该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。

以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的:总传热量(单位:kW).一次侧、二次侧的进出口温度一次侧、二次侧的允许压力降最高工作温度最大工作压力如果已知传热介质的流量,比热容以及进出口的温度差,总传热量即可计算得出。

温度T1 = 热侧进口温度 T2 = 热侧出口温度 t1 = 冷侧进口温度 t2= 冷侧出口温度热负荷热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,无热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为:(热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)在进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。

(1)无相变化传热过程式中Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W;m h,m c-----热、冷流体的质量流量,kg/s;C ph,C pc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K);T1,t1 ------热、冷流体的进口温度,K;T2,t2------热、冷流体的出口温度,K。

(2)有相变化传热过程两物流在换热过程中,其中一侧物流发生相变化,如蒸汽冷凝或液体沸腾,其热流量衡算式为:一侧有相变化两侧物流均发生相变化,如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程式中r,r1,r2--------物流相变热,J/kg;D,D1,D2--------相变物流量,kg/s。

对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。

板换器的换热量是如何计算的

板换器的换热量是如何计算的

板换器的换热量是如何计算的?A=Q/K(Tr-△t)式中A为换热面积.Q为总换热量.K为导热系数,不同的材料导热系数不一样,相同的材料采用的介质不同其换热系数也不同,相同的材料如采用换热器的结构形式不同其K值选取也不同.由于题中未说明工艺条件,K值无法选取.Tr为较热介质的平均温度.△t为次热介质的平均温度.换热器的选型和计算板换的选型时一般有以下几个参数:1、功率,就是多少KW。

2、一次侧的进出口温度。

3、二次侧的进出口温度。

这五个参数有了以后就可以进行选型了。

另外有的厂家可能要一次侧和二次侧的流量,其实只要知道一次侧和二次侧的温度了就能算出流量来。

具体的应该参照GB151中的内容进行结构选型,并依据《化工原理》中有关传热学的公式进行计算。

实用空调供热设计,陆耀庆版,有详细选型过程,希望能帮到摘抄的一段,希望对楼主有帮助(手打公式,所以不太标准)板式换热器的计算方法板式换热器的计算是一个比较复杂的过程,目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU 法。

在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。

目前,越来越多的厂家采用计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。

以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法,该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。

以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的:总传热量(单位:kW).一次侧、二次侧的进出口温度一次侧、二次侧的允许压力降最高工作温度最大工作压力如果已知传热介质的流量,比热容以及进出口的温度差,总传热量即可计算得出。

温度T1 = 热侧进口温度T2 = 热侧出口温度t1 = 冷侧进口温度t2= 冷侧出口温度热负荷热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,无热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为:(热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)在进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。

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板式换热器的计算方法
板式换热器的计算是一个比较复杂的过程,目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。

在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。

目前,越来越多的厂家采用计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。

以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法,该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。

以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的:
•总传热量(单位:kW).
•一次侧、二次侧的进出口温度
•一次侧、二次侧的允许压力降
•最高工作温度
•最大工作压力
如果已知传热介质的流量,比热容以及进出口的温度差,总传热量即可计算得出。

温度
T1 = 热侧进口温度
T2 = 热侧出口温度
t1 = 冷侧进口温度
t2= 冷侧出口温度
热负荷
热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,无热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为:
(热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)
在进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。

(1)无相变化传热过程
式中
Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W;
m h,m c-----热、冷流体的质量流量,kg/s;
C ph,C pc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K);
T1,t1 ------热、冷流体的进口温度,K;
T2,t2------热、冷流体的出口温度,K。

(2)有相变化传热过程
两物流在换热过程中,其中一侧物流发生相变化,如蒸汽冷凝或液体沸腾,其热流量衡算式为:
一侧有相变化
两侧物流均发生相变化,如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程
式中
r,r1,r2--------物流相变热,J/kg;
D,D1,D2--------相变物流量,kg/s。

对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。

对数平均温差
(LMTD)
对数平均温差是换热器传热的动力,对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程度
.在某些特殊情况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差代替对数平均温差,介质在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算方式是不同的。

在一些特殊情况下,用算术平均温差代替对数平均温差。

逆流时:并流时:
热长(F)
热长和一侧的温度差和对数平均温差相关联。

F = dt/LMTD
以下四个介质的物理性质影响的传热
密度、粘度、比热容、导热系数
总传热系数
总传热系数是用来衡量换热器传热阻力的一个参数。

传热阻力主要是由传热板片材料和厚度、污垢和流体本身等因素构成。

单位:W/m2 ℃ or kcal/h,m2 ℃.
压力降
压力降直接影响到板式换热器的大小,如果有较大的允许压力降,则可能减少换热器的成本,但会损失泵的功率,增加运行费用。

一般情况下,在水水换热情况下,允许压力降一般在20-100KPa是可以解接受的。

污垢系数
和管壳式换热器相比,板式换热器中水的流动是处于高湍流状态,同一种介质的相对于板式换热器的污垢系数要小的多。

在无法确定水的污垢系数的情况下,在计算时可以保留10%的富裕量。

计算方法
热负荷可以用下式表示:
Q = m · cp · dt
Q = k · A · LMTD
Q = 热负荷 (kW)
m = 质量流速 (kg/s)
cp = 比热 (kJ/kg ℃)
dt = 介质的进出口温度差 (℃)
k = 总传热系数 (W/m2 ℃)
A = 传热面积 (m2)
LMTD = 对数平均温差
总的传热系数用下式计算:
其中:
k=总传热系数(W/m2 ℃)
α1 = 一次测的换热系数(W/m2 ℃)
α2 = 一次测的换热系数(W/m2 ℃)
δ=传热板片的厚度(m)
λ=板片的导热系数 (W/m ℃)
R1、R2分别是两侧的污垢系数 (m2 ℃/W)
α1、α2可以用努赛尔准则式求得。

传热效率和传热单元数法
在传热计算中,传热速率方程和热流量衡算式将换热器和换热物流的各参数关联起来。

当已
知工艺物流的流量、进、出温度时,可根据前面介绍的方法,计算平均传热温差△
t m及热流量Q,从而求得所需的传热面积A,此类问题即前面提及的设计型计算问题。

然而,当给定两物流的流量、进口温度以及传热面积、传热系数K时,却难以采取解析方法直接确定两流体的出口温度。

往往需采用试差方法求解。

此类问题即前面所提及的操作
型计算问题。

对此,若采用1955年由凯斯和伦敦导出的传热效率及传热单元数法,则能避
免试差而方便地求得其解。

传热效率传热单元数
假设冷、热两流体在一传热面为无穷大的间壁换热器内进行逆流
换热,其结果必然会有一端达到平衡,或是热流体出口温度降到冷流
体的入口温度;或是冷流体的出口温度升到热流体的入口温度,如图
中(b)及(c)所示。

然而究竟哪一侧流体能获得最大的温度变化
(T1-t1),这将取决于两流体热容量流率(mC
p)的相对大小。

由热流量衡算式得:
可见,只有热容量流率相对小的流体才有可能获得较大的温度变
化,将该流体的热容量流率以(mC p)min表示,而相对大的热容量流率
表示为(mC p)max。

(a)传热实际情况
在换热器中,取微元传热面积,由热流量衡算和传热
速率方程可得:
对于热流体:
为传热单元数
取为常数,则有
对于冷流体:
多个换热器串联
传热单元数物理意义:
全部温差变化相当于多少平均,NTU数值上表示
单位传热推动力引起的温度变化;表明了换热器传热能力
的强弱。

(b)冷流体C pc m c相对小的理论极
限情况(c)热流体C pc m c相对小的理论极
限情况
将换热器实际热流量Q与其无限大传热面积时的最大可能传热量Qmax之比,称为换热器的传热效率ε。

逆流
当较小时
当较小时
并流
其温度变化最大的依然是热容量流率较小的流体,最大可能的传热温差仍为T1-t1。

故具有相同的传热效率定义式。

传热效率与传热单元数的关系
换热器中传热效率与传热单元数的关系可根据热流量衡
算及传热速率方程导出。

热容量流率比
整理
不同流型,不同结构,则关系不同。

在传热单元数相同时,逆流时换热器的传热效率总是大于
并流时。

已知R和NTU,可求得,进而求和,可避免试差
计算
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。

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